Dispersive and absorptive CP violation in D0 - (D)over-bar0 mixing

被引:29
作者
Kagan, Alexander L. [1 ]
Silvestrini, Luca [2 ,3 ]
机构
[1] Univ Cincinnati, Dept Phys, Cincinnati, OH 45221 USA
[2] CERN, CH-1211 Geneva 23, Switzerland
[3] Ist Nazl Fis Nucl, Sez Roma, Piazzale A Moro 2, I-00185 Rome, Italy
基金
欧洲研究理事会;
关键词
D-0(D)OVER-BAR(0); SEARCH; HADRON;
D O I
10.1103/PhysRevD.103.053008
中图分类号
P1 [天文学];
学科分类号
0704 ;
摘要
CP violation (CPV) in D-0 - (D) over bar (0) mixing is described in terms of the dispersive and absorptive "weak phases" phi(M)(f) and phi(Gamma)(f). They parametrize CPV originating from the interference of D-0 decays with and without dispersive mixing, and with and without absorptive mixing, respectively, for CP conjugate hadronic fmal states f, (f) over bar. These are distinct and separately measurable effects. For CP eigenstate final states, indirect CPV only depends on phi(M)(f) (dispersive CPV), whereas phi(Gamma)(f) (absorptive CPV) can only be probed with non-CP eigenstate final states. Measurements of the final state dependent phases phi(M)(f), phi(Gamma)(f) determine the intrinsic dispersive and absorptive mixing phases phi(M)(2) and phi(Gamma)(2). The latter are the arguments of the dispersive and absorptive mixing amplitudes M-12 and Gamma(12), relative to their dominant (Delta U = 2) U-spin components. The intrinsic phases are experimentally accessible due to approximate universality: in the SM, and in extensions with negligible new CPV phases in Cabibbo favored/doubly Cabibbo suppressed (CF/DCS) decays, the deviation of phi(M,Gamma)(f) from phi(M,Gamma)(2) is negligible in CF/DCS decays D-0 -> (KX)-X-+/-, and below 10% in CF/DCS decays D-0 -> KS,LX (up to precisely known O(epsilon(K)) corrections). In singly Cabibbo suppressed (SCS) decays, QCD pollution enters at O(epsilon) in U-spin breaking and can be significant, but is O(epsilon(2)) in the average over f = K+ K-, pi(+)pi(-). SM estimates yield phi(M)(2), phi(Gamma)(2) = 0(0.2%). A fit to current data allows O(10) larger phases at 2 sigma, from new physics. A fit based on naively extrapolated experimental precision suggests that sensitivity to phi(M)(2) and phi(Gamma)(2) in the SM may be achieved at the LHCb Phase II upgrade.
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